Пуск в работу питательного электронасоса после ремонта
Методическое пособие - Физика
Другие методички по предмету Физика
ествует понятие насосная установка, т. е. насосный агрегат с комплектом оборудования, смонтированного по определенной схеме, обеспечивающей работу насоса в заданных условиях.
Кроме терминов, относящихся к конструктивным и другим признакам насосов, ГОСТ 17398-72 устанавливает и терминологию основных технических показателей насосов и насосных агрегатов.
Основным из этих показателей является объемная подача насоса - объем подаваемой насосом жидкости в единицу времени. Подача воды измеряется в м3/с или м3/ч. Допускается измерять подачу в л/с.
Существует понятие массовая подача - масса подаваемой жидкости в единицу времени. Массовая подача измеряется в кг/с (т/с) или кг/ч (т/ч) и определяется, как вторым основным показателем насоса является развиваемое им давление или напор и определяется приростом удельной энергии воды при движении ее потока от входа к выходу насоса. Напор чаще всего измеряется в метрах водяного столба (м. вод. ст.) или в атмосферах (атм).
Для определения величины полного напора насоса Н применяются следующие формулы:
Н = P2 /?g - P1 /?g + ?h + (v2 2 - v 21 ) / 2g, (м. вод. ст.) (1)
H = Hм + (v2 2 - v 21) / 2g, ( м. вод. ст.), (2)
где P2 , P1 - давление воды соответственно в напорном и всасывающем патрубках насоса, атм;
?h = (z2 - z1 ) -
расстояние по вертикали между точками установки манометра на напоре и вакуумметра на всасе, м;
v2, v1 - скорости воды в нагнетательном и всасывающем патрубках насоса, м/с;
? - плотность воды, кг/м3.
Hм - манометрический напор насоса, представляющий собой сумму показаний манометра на напоре насоса, вакуумметра на всасе, и геометрического напора между точками установки этих приборов ?h.
Напор насоса также может быть выражен в виде давления воды на выходе из него:
Р=Н?g, (м. вод.ст.) (3)
Давление измеряется в кПа, мПа, атм или кгс/см2, а напор - в метрах столба перекачиваемой жидкости. Например, метр водяного столба записывается как - м. вод. ст., а 10 м. вод. ст. = 1,0 атм. =1,0 кгс/см2 = 0,1 МПа. Объемная подача Q насоса измеряется в м3/с, а массовая подача М - в кг/с, которая определяется как
M = ?Q, (4)
где ? - плотность среды, кг/м 3.
В свою очередь объемная подача практически одинакова по всей длине проточной части насосов и может быть рассчитана по средней скорости движения среды с помощью уравнения неразрывности потока:
= FC, (5)
где F - площадь поперечного сечения потока жидкости, м2;
С - скорость движения среды, м/с.
Количество энергии, затрачиваемое в единицу времени на привод насоса, определяет ее полезную мощность:
п =?g QH, (кВт) (6)
или
п =?QH / 102, (кВт) (7)
где Q - производительность насоса, м 3 /с;
? - плотность среды, кг/м3 ;
Н - полный напор насоса, м. вод.ст.
Потери энергии неизбежны в любом рабочем процессе и действительная мощность, затрачиваемая на привод насоса, больше теоретической величины:
= Nп + ?N, (8)
где ?N - cумма всех энергетических потерь, возникающих из-за несовершенства насоса как лопастной машины.
Для оценки полноты использования энергии, подводимой к насосу от двигателя, применяют характеристику, называемую эффективным КПД агрегата:
? = Nп /N (9)
Таким образом, зная КПД, напор и подачу насоса можно расчетным путем найти потребляемую мощность насоса:
N= ?g QH/? = Nп / ?, (кВт) (10)
Но весьма важным для лопастных машин является безразмерная величина, которая называется коэффициентом быстроходности.
Коэффициент быстроходности ns используется для сопоставления геометрических параметров и технико-экономических показателей, подобных между собой насосов, имеющих различные значения напора, расхода и числа оборотов. Зачем это нужно? Коэффициент ns позволяет при проектировании и эксплуатации один насос заменять другим, что особенно важно в настоящее время. Физически под коэффициентом быстроходности понимается частота вращения виртуального модельного насоса, геометрически подобного во всех элементах натурному, с теми же гидравлическим и объемным коэффициентами полезного действия при условии, что модельный насос создает напор, равный 1 метру столба воды, при гидравлической мощности в 1 л.с., т.е. подача модельного насоса равна Q = 0,075 м3/с на режиме максимального к.п.д., если считать, что плотность воды 1000 кг/м3 при нормальных физических условиях.
Известно, что коэффициент быстроходности является функцией трех аргументов - производительности Q, напора H и числа оборотов n ротора насоса, т.е. ns = f (Q, H, n), и оценивает оптимальный режим работы лопастной машины. С его помощью также удобно классифицировать тип насоса по виду рабочего органа, оценивать выбор числа ступеней сжатия, обобщать технико-экономические показатели различных типов насосов. Формула для расчета ns выведена путем натурного моделирования процессов в лопастных машинах, т.е. эмпирическим путем, и записывается в следующем виде для насосов, подающим воду с плотностью ?=103 кг/м3
ns = 3,65 nvQ / H3/4 , (11)
где n - число оборотов насоса, об/мин;- подача (производительность) насоса, м3/час;- напор насоса, м. вод. ст. (для многоступенчатых насосов с одинаковыми рабочими колесами напор, приходящийся на одно колесо).
Таким образом, коэффициент быстроходности позволяет объединять различные колеса насосов в группы по признаку их геометрического подобия и является чисто расчетным параметром, с помощью которого удобно классифицировать тип насоса по рабочим органам, оценивать выбор числа ступ